近日，國產新型第三代高級教練機教練-10再次吸引了大家關注的目光，在新出現的教練-10飛機上，出現了一款全新的衍射平顯系統，僅從外觀上看，它似乎比F-22和殲-20上採用的衍射平顯設備技術更先進，充分體現出中國航電技術日新月異的飛速進步！

　　教練-10上新出現的新型國產衍射平顯系統，它最大的外觀特點就是上半部無邊框

　　當中國衍射平顯技術已經達到世界一流水平

　　目前， 先進的軍用飛機配有平視顯示/ 武器瞄準系統，也就是所謂的平視顯示器即平顯，英文名稱為HUD。 平顯採用高分辨率微型顯示器作為圖像源，通過特定的光學顯示方法，將飛行安全、作戰告警等信息疊加在座艙外景上，並呈現到飛行員正前方無窮遠處。平顯為飛行員快速提供關鍵信息，同時不用低頭且不影響清晰觀察外景，從而提高飛行員的反應速度，提升安全性，最重要的是平顯既保留了光學平視特性，又與現代電子顯示技術相結合，將飛機員需要的各種信息 （如起飛、着陸、導航） 直接呈現給飛行員，為飛機在惡劣氣候環境下、全天候起飛、導航、作戰和進場着陸提供有效的保障。機載平顯技術的應用能夠有效減輕飛行員的駕駛負擔，提高人機工效，衍射平顯系統主要由顯示屏、光路系統、CRT和電子控制系統組成， 其中作為該系統最關鍵的部分——顯示屏是用來解決透光和反光矛盾的， 它一方面將機外景物投射到駕駛員眼中；另一方面將CRT發出的光信息反射到駕駛員眼中， 這樣機內、外光信息便組合成像於駕駛員的視野內。

　　雖然衍射平顯系統的關鍵技術甚多，但通俗而言，最直觀的核心技術有兩個，一個是顯示屏，一個是光源和光路系統。具體到技術原理而言，早期第四代戰鬥機，採用的是一種叫做金屬氧化物膜顯示屏（以下簡稱鍍膜顯示屏）的技術，是採用真空鍍膜技術， 在平板玻璃上鍍制金屬氧化物膜而製成， 是平視顯示器的第一代產品。從原理上講：鍍膜顯示屏採取全光譜分光， 以現役某型軍用飛機上的顯示屏為例：透光率為 70%；反光率僅為26%。致使透光不強， 反光更弱。

　　目前，軍用飛機上裝備的鍍膜顯示屏存在如下主要問題：一是透光不強。由於顯示屏鍍膜，透光率低，使整個視場發暗， 影響對機外信息的獲取，特別是在地面滑跑及夜航飛行時，問題就更加突出；二是反光率低。由於採取全光譜分光，僅使26%的光反射， 這樣CRT發出的光波有74%被浪費， 再加上光學系統的損耗， 其光能利用率低於20%，於是在強光背景下， 特別是迎光飛行時， 由於反光太弱， 基本看不到CRT發出的信號， 平顯系統幾乎處於失效狀態。可以設想，飛行員迎着太陽飛的時候，重要的平顯突然看不見了，這對於空中格鬥而言是非常不利的。打個比方，這就像是手機拿到大太陽底下，環境光強度太大，手機看不清了。當時只能採取一些修修補補的措施，比如提高CRT的光信號亮度，以彌補平顯反光率不足，並採用飛行員手動和自動調節方式來調節CRT的光信號亮度，使之符合不同光照條件下飛行員的需要。但從技術角度講，也有很多副作用，還會增加飛行員的飛行操作負擔；同時增加了CRT的工作負擔，使其故障率大幅增加，不得不頻繁送修。

　　F-22的玻璃化座艙顯示系統（包括衍射平顯），從顯示系統來看，F-22顯然不如技術更新的F-35，甚至不如F-16的最新改型

　　而目前的第五代戰鬥機如F-22、F-35以及改進型第四代戰鬥機如F-16 Block 50/52，使用的是一種全新的全息衍射平顯技術，全息顯示屏是採用激光技術，用全息的方法製成的，它是鍍膜顯示屏的換代產品， 從原理上講，全息顯示屏採取窄帶濾波分光，即根據CRT發出的光波曲線中所給出的主波長及波帶寬的要求， 僅選擇CRT發出的特定波長頻段的光進行反射，其餘波段的光均可透射，這樣就可以實現高衍射率，即反光強，透光也強。以美國F-16改進型戰鬥機上的顯示屏為例：透光率為80%；全光譜的反光率雖然很小，但針對CRT光的窄帶反光率為80%。這樣一來，全息平顯就避免了第一代鍍膜平顯的弊端，即便在強光條件下，也有很好的衍射顯示效果，極大提高了飛行員的作戰便利程度。

　　而在光源和光路系統方面，傳統的機載平顯技術採用的是投射式光學顯示原理，由一系列複雜的離軸透鏡組成，系統體積和重量較大，影響着現代飛機功能和性能的進一步提升。目前如何進行系統減重，使其更加輕巧也是一個重要的發展方向和課題。

　　2016年珠海航展上洛陽光電所展出的全息屏幕顯示技術樣機系統

　　而我國的衍射平顯，已經達到了世界領先水平。早在2016年的珠海航展上，航空工業洛陽光電設備研究所就展示了包括全息衍射平顯在內的先進座艙綜合顯示控制系統。可以說，F-22有的技術我們也已經有了。所以在國產第五代戰鬥機殲-20上，我們已經可以看到與F-22以及在2016年珠海航展上展出的樣機外形相似的第二代衍射平顯產品。

　　教練-10的新平顯似乎更先進

　　然而從教練-10此次曝光的新平顯來看，與殲-20以及珠海航展上展出的樣機相比又有了新的不同——衍射平顯顯示器上部的原先較窄的上半部黑色邊框徹底消失，變成了無邊框衍射平顯。這一外形變化或許表明，教練-10正在試裝一種全新的衍射平顯系統，而此前，教練-10的此前批次甚至沒有安裝第二代衍射平顯系統。從技術角度看，教練-10的新平顯更輕薄，外形更科幻，可以判斷其在系統減重和顯示性能方面肯定又有新的進步，比起殲-20現有的的衍射平顯系統設備，似乎綜合性能更為優越。這表明我國在衍射平顯系統技術方面，百尺竿頭更進一步，距離世界領先水平又近了一步。

　　那麼大家可能要問了，為什麼新的衍射平顯系統不在殲-20上率先採用，而是先出現在教練-10上呢？

　　可以看到殲-20的座艙衍射平顯系統採用窄邊框，外形與2016年珠海航展上洛陽光電所展出的樣機非常相似

　　實際上教練-10作為我國第一種第三代高級教練機，是目前我國教練機隊中綜合性能最為先進的型號，被普遍認為擔負着為殲-20第五代戰鬥機培養飛行員的重任，它的航電和座艙系統當然水平越高、與第五代戰鬥機座艙系統越接近越好，越有利於飛行員培養成才和更快適應第五代戰鬥機的改裝過渡。所以，在教練-10上試用這種最新的衍射平顯系統其實並不奇怪。而隨着殲-20的不斷更新升級，這種先進的衍射平顯系統如果在實際操作中證明確實綜合性能良好、口碑上佳，完全可能隨後就出現在殲-20的座艙系統內。

　　結語

　　教練-10採用全新國產衍射平顯系統，體現出的是我國在戰鬥機機載座艙系統技術領域突飛猛進的發展，可以說用了僅僅十幾年時間就走完了西方先進國家用三四十年時間才走完的路，從本世紀初我們尚在採用人家上世紀70/80年代就已經開始列裝的第一代衍射平顯技術，到現在我們已經突破並改進了第二代衍射平顯技術，已經達到甚至超過了F-22和F-35的水準，中國的機載座艙系統技術實現了“彎道超車”。這一可喜的進步無疑值得我們驕傲和自豪。